早-中三叠世生命演化与生态系统重建
◎ 周长勇 文芠 张启跃
研究团队依托云南、贵州地区多个三叠纪化石群的发现和深入研究,深化了早-中三叠世陆地、海洋生态系统复苏理论。云南早三叠世陆相会泽生物群的发现将湖相生态系统复苏的时间从中三叠世拉丁期提前至早三叠世奥伦尼克期,为与贵州海相望谟生物群开展早三叠世生物复苏的海陆对比提供了理想材料;研究团队在云南罗平生物群中发现处于关键生态位的食壳型条纹罗平鲨,牙形石进食器官、糠虾粪便化石的研究补充了初级生产者与消费者的关系,从而精细刻画了罗平生物群复杂的食物网,揭示海洋生态系统在中三叠世安尼期已处于全面辐射阶段。该成果助推地质联合基金的成功获批,支撑了曲靖珠江源世界地质公园申报工作,打造了科技创新服务生态文明建设的样板。
该成果主要完成单位为中国地质调查局成都地质调查中心、中国科学院南京地质古生物研究所。成果主要完成人为周长勇、文芠、张启跃、黄金元、胡世学、罗茂、任光明、闵筱、陈雨萱、赵嘉琳。
在解决基础地质科学方面问题,研究团队在四川广元发现二叠纪-三叠纪过渡层中的一种新的鲎类化石——上寺广元鲎,代表了最早的鲎科化石记录,表明在二叠纪-三叠纪过渡期和恢复的早期阶段,鲎类节肢动物可能在海洋生态系统中扮演了顶级捕食者角色;在云南会泽地区下三叠统东川组中发现全球最丰富的弓鲛鱼类化石群,新命名的弓鲛超科一新种Parvodus huizodus,为该属最早的化石记录,将我国弓鲛鱼类适应淡水环境的时间从侏罗纪提前到了早三叠世,至少提前了4600万年;罗平生物群中条纹罗平鲨的发现不仅证明了软骨鱼类的真实存在,还证明了它们占领了独特的生态位,对食壳型的海生爬行类和大型的龙鱼类、古鳕鱼类都造成了竞争压力,维持了罗平生物群食物网的复杂性和稳定性;完美解决了Nicoraella类型的牙形动物取食器官的元素构成数量、形态类型、排列方式和空间结构问题,纠正了前人认识偏差的S1分子和S2分子在取食器官中的排列位置问题,为早中晚三叠世舟形超科内同类型多分子器官属种建立提供了精确的对比模板,能更好地恢复重建其它同类型的多分子器官模型;通过罗平生物群的袋头类节肢动物研究发现新种中华小巧虾和新属种李子箐泸西虾,袋头类独特的眼睛结构和后排浆状附肢构造表明其可能是小型的视觉捕食者,主动捕食牙形动物等小型动物,同时袋头类也是一些软骨鱼或大型鱼类的重要食物来源,显示其在中三叠世海洋生态系统的中层营养级中发挥着重要作用。
在成果转化应用和有效服务方面,研究团队在支撑罗平生物群国家地质公园建设15年良好基础上,与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国地质大学(北京)合作,共同申报“曲靖珠江源世界地质公园”,打造了科技创新服务生态文明建设的罗平样板;罗平生物群野外科学观测研究站获批云南省野外科学观测研究站建设专项,通过多源数据的综合研究,深度挖掘资料中蕴含的信息,构建罗平生物群综合数据库,为科学研究、国家地质公园建设和人才培养服务;基于在早、中三叠世牙形石、节肢动物等方面扎实的研究基础,积极申请国家自然科学基金项目,2024年成功获批地质联合基金1项、面上基金1项,实现了地调科研一体化;近两年来,研究团队开展科普活动11场次,受众3300余人,发表科普文章4篇,拓宽地质调查成果社会化服务功能,2023年11月,罗平生物群野外科学观测研究站获批国家自然资源科普基地。
在促进科学理论创新和技术方法进步方面,研究团队完成Nicoraella类型的牙形动物取食器官的重建,完善了该类型的取食器官模型,增加了取食器官模型库的内容,能进一步完善和修正取食器官演化的分支系统树。
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